疼痛之轮12疼痛,暴躁妹妹csgo,久久狠色av噜噜狠狠狠狠97

自2004年，人類第一次通過“撕膠帶”的方式，從石墨中獲得石墨烯以來，人們對大面積石墨烯追求的腳步，從未停下。

在金屬基底上化學氣相沉積含碳前驅體，是目前最具前景的可擴展合成大面積、高質量石墨烯薄膜的方法。然而，在生成的薄膜中通常存在一些缺陷：晶界、帶有額外層(吸附層)的區域和褶皺，所有這些都會降低石墨烯在各種應用中的性能。關于消除晶界和層的方法已有許多研究，但對石墨烯褶皺的研究較少。

在此，來自韓國蔚山基礎科學研究所的Da Luo & 韓國蔚山基礎科學研究所和韓國蔚山國立科學技術研究院的Rodney S. Ruoff等研究者，探索了單晶Cu-Ni(111)箔上由乙烯前驅體生長的石墨烯薄膜的起皺/褶皺過程。相關論文以題為“Single-crystal, large-area, fold-free monolayer graphene”于2021年08月25日發表在Nature上。

根據其幾何形狀和結構，通過化學氣相沉積(CVD)生長的石墨烯薄膜中的一些褶皺，可以被描述為波紋或褶皺。波紋石墨烯結構的高度小于1.5納米，而石墨烯褶皺是三層結構，寬度范圍很寬，從幾十納米到數百納米。由于基體和石墨烯的熱膨脹系數不同，產生了界面壓應力，這兩種材料都是在金屬基體從生長溫度(約1320 K)到室溫冷卻過程中形成的。據報道，目前有幾種方法，可以抑制生長在金屬薄膜上的石墨烯褶皺的形成，例如，使用熱膨脹系數較低的襯底(例如Ge和Pt薄膜)，或通過使用(111)取向的單晶襯底增加石墨烯和金屬薄膜襯底之間的相互作用。

然而，“起皺”和“褶皺”在以前的報道中并沒有被明確區分，褶皺的形成機制也不清楚，包括褶皺是如何和何時形成的。更重要的是，金屬箔基板上的無折疊石墨烯薄膜尚未實現。與在金屬薄膜上生長相比，在箔上生長有幾個好處，包括金屬箔可以以低得多的成本獲得，可以很容易地擴大到更大的尺寸，并且已經適應CVD石墨烯的工業批量生產，例如，在‘24/7’運行的CVD系統中，并行地在許多大箔上批量生長，和/或卷對卷技術。例如，電化學方法可以在不到一分鐘的時間內，從大面積箔片轉移石墨烯薄膜，而且研究者在這里描述的箔片(我們用廉價工藝制作的Cu-Ni(111)單晶箔片)可以重復使用，甚至可以無限期地重復使用。

在此，研究者探索了單晶Cu-Ni(111)箔上由乙烯前驅體生長的石墨烯薄膜的起皺/折疊過程。研究者確定了一個臨界生長溫度(1,030開爾文)，在此溫度之上，褶皺將在隨后的冷卻過程中自然形成。具體來說，冷卻過程中由于熱收縮而形成的壓應力，在約1030 K時突然在箔中出現臺階聚束，從而觸發垂直于臺階邊緣方向的石墨烯褶皺的形成。通過將初始生長溫度控制在1000 K到1030 K之間，研究者可以生產出大面積的高質量、無折疊的單晶單層石墨烯薄膜。由此產生的薄膜具有高度均勻的輸運特性：由這些薄膜制備的場效應晶體管在室溫下對空穴和電子的載流子移動率平均約為(7.0±1.0)×10³cm²/V/s。與此同時，該過程是可擴展的，允許在平行堆疊的多個薄片上同時生長相同質量的石墨烯。在從箔上電化學轉移石墨烯薄膜后，箔本身基本上可以無限重復使用，以進一步生長石墨烯。

Nature：單晶、大面積、無褶皺單層石墨烯

圖1 通過循環實驗研究石墨烯褶皺形成機制

Nature：單晶、大面積、無褶皺單層石墨烯

圖2 褶皺演化與生長溫度的函數

圖3 無褶皺石墨烯薄膜的表征

圖4 無褶皺石墨烯薄膜的輸運特性

研究者發現，Cu-Ni(111)箔基板從生長溫度下降到1030 K時所產生的界面壓應力完全被褶皺的形成所釋放。在1030 K到1040 K的溫度(或小的溫度范圍)下，突然形成的簇狀臺階形成了褶皺。因此，在1000 K~1030 K的生長溫度范圍內，研究者以乙烯為碳前驅體，在單晶Cu-Ni(111)合金箔(20.0 at% Ni)上制備了大面積無折疊的單晶單層石墨烯薄膜。由于沒有褶皺、晶界和吸附層，該薄膜在整個區域表現出均勻的GFET性能，空穴和電子的平均室溫載流子遷移率約為7.0×10³ cm² V^?1 s^?1。這些載流子遷移率與在1270k以上溫度下生長的單晶石墨烯的載流子遷移率相當。

大面積無褶皺薄膜，可以直接在整個薄膜的任何方向上制造集成的高性能器件。由于沒有褶皺，也有可能消除波紋，這些單晶石墨烯薄膜可以在依賴于堆積“完美”層的實驗和應用中發揮重要作用。

文獻信息

Wang, M., Huang, M., Luo, D. et al. Single-crystal, large-area, fold-free monolayer graphene. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03753-3

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03753-3#citeas

Nature：單晶、大面積、無褶皺單層石墨烯

點擊閱讀原文，提交計算需求！

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2021/08/25/ca1a81d46b/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

Nature：單晶、大面積、無褶皺單層石墨烯

相關推薦